Rôle et fonctionnement d'un condenseur frigorifique

Le rôle du condenseur frigorifique

Le condenseur partage un point commun avec l’évaporateur ; tous deux sont des échangeurs de chaleur. Si l’évaporateur sert à refroidir l’air ambiant, en captant la chaleur pour la transférer vers le fluide frigorigène (qui s’évapore en chauffant), le condenseur joue le rôle inverse. La vapeur du fluide frigorigène est aspirée par un compresseur, puis envoyée vers le condenseur qui doit évacuer la chaleur du circuit frigorifique.

Grâce au condenseur, la chaleur est échangée du fluide frigorigène vers le médium de refroidissement, généralement de l’air ou de l’eau. Le fluide frigorigène, à l’état de vapeur haute pression, se refroidit pour atteindre sa température de condensation. Il change alors d’état : gazeux à liquide. À la sortie du condenseur frigorifique, le fluide frigorigène est à nouveau liquide, toujours à haute pression. Il démarre ensuite un nouveau cycle, après son passage dans le détendeur.

Les différents types de condenseur pour une installation de froid

Il existe deux familles de condenseurs sur le marché.

Les condenseurs à air

Condenseur statique
Le fluide se refroidit grâce à un fin serpentin, en contact avec l’air ambiant. La plaque sur laquelle est fixé le condenseur frigorifique sert à dissiper la chaleur.

Condenseur ventilé
Le principe d’échange thermique reste le même que pour le condenseur statique. L’air ambiant ne suffisant pas à refroidir le fluide du circuit frigorifique, il faut ajouter un ou plusieurs ventilateurs pour aspirer l’air ou le souffler, en fonction des montages et des besoins.

Les condenseurs à eau

Ils sont généralement installés pour de très grosses puissances et se déclinent en quatre types de systèmes.

L’échangeur coaxial
Le principe est assez simple : deux tubes imbriqués l’un dans l’autre. Le fluide frigorigène circule dans le tube intérieur. De l’eau froide circule dans le plus gros tube, en sens inverse. Cet échange thermique permet l’évacuation de la chaleur.

L’échangeur bouteille
C’est un réservoir de fluide frigorigène qui intègre un serpentin. L’eau de refroidissement qui circule dans le serpentin refroidit le fluide présent dans la bouteille, à l’état de gaz.

L’échangeur multitubulaire
Le principe est le même que l’échangeur à bouteille. Appelé "calandre", le réservoir est composé d'un faisceau de tubes remplis d’eau (intra ou extra-tubulaire). Avantages : il répond à de multiples applications, est particulièrement adapté aux hautes pressions et nécessite peu de place.

L’échangeur à plaques
Il s’agit d’une succession de plaques de métal, parfaitement étanches, entre lesquelles circulent alternativement le fluide frigorigène (chaud) et l’eau de refroidissement. Compact, l’échangeur à plaques est très souvent utilisé dans les installations frigorifiques. Il offre aussi d’excellentes performances thermiques et se démonte facilement pour être nettoyé.